CN111688874A - 一种浪涌条件下的组合式稳定平台及应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于海上作业测量领域，具体涉及一种浪涌条件下的组合式稳定平台及应用。本发明包括外部支撑体系、内部支撑体系和测站平台。外部支撑体系至少由一个上部敞口且中空的外部支撑构件构成，内部支撑体系至少由一个内部支撑构件构成；内部支撑构件设置在外部支撑构件内，内部支撑构件的上端头延伸至外部支撑构件上端的端面外，内部支撑构件外侧壁与外部支撑构件内侧壁之间有间隙；测站平台固定连接在内部支撑构件上表面。本发明将测量仪器设置在不受浪涌影响的内部支撑体系上表面的测站平台上，将海上浪涌条件下的测量转化为稳固的工作基点。本发明采用单次测量即可达到较高的测量精度要求，提高恶劣浪涌条件下的长距测量精度和效率。

Description

一种浪涌条件下的组合式稳定平台及应用

技术领域

本发明属于海上作业测量技术领域，具体涉及一种浪涌条件下的组合式稳定平台及应用。

背景技术

施工测量控制网中，基准点是作为测量工作基点及其他测量依据的稳定可靠的点。通常布置的基准点与施工区距离较远；而工作基点，是为直接进行测定观测的较稳定控制点，通常布置在基准点与施工区之间。工作基点的设置主要是为了传递基准点的绝对坐标，实际测量时以工作基点进行测量这样可以有效提高工程测量的效率。

国家行业推荐性标准-特大跨径公路桥梁施工测量规范(JTG/T3650-02-2019)第4.1.6条规定了桥梁施工高程控制网的等级要求，结合已建的大跨度桥梁工程，其高程施工控制网的精度等级多为二等精度。而《国家一、二等水准测量规范》(GBT12897-2006)规定的跨河水准测量方法，仅适用于跨海路线两端测站处于稳定结构上的跨海高程测量。通常陆地上布置的全站仪其垂直角的变化值通常小于1″，跨海桥梁的测量工作基点一般设置在海中测量平台或者海中桥墩等不稳定结构上，受恶劣的浪涌和大风影响测量平台会发生一定幅度的晃动，全站仪的垂直角变化可达数十秒甚至数分，尤其对于深海水域恶劣浪涌条件，这一问题尤为突出。如果在恶劣浪涌情况下工作基点发生微幅晃动，使得全站仪垂直角β发生20″的晃动，则测距100m高程偏差将达到19.4mm，且测距越大，高程偏差越大。而实际情况是，在恶劣浪涌情况下测站平台发生微幅晃动致使垂直角的变化达数十秒甚至数分的情况比较常见(如图4所示)。

针对上述跨海长桥在恶劣浪涌情况下陆上常规测量方法不再适用的情况，中国发明专利“一种跨海高程传递测量方法”(授权专利号：CN104567800B)采用多次重复观测读数取均值的垂直角测量方法，结合跨海图形及成果限差标准的改造设计等措施，通过全站仪三角高程测量方法，并研制了自动观测记录及数据处理软件系统。中国发明专利“一种跨海高程测量方法及系统”(授权专利号：CN106840090B)公开了一种跨海高程测量方法及系统，其方法是通过对每个测量的测量结果进行分析，判断其是否符合测量要求，以及通过增加测量，并在测量的过程中筛选出更准确的测量结果，重复前述的步骤，使最后所有的测量结果都符合测量要求。

综上所述，针对跨海长桥在恶劣浪涌情况，常规的陆上测量方法不再适用，而现有的技术又主要通过多次重复观测的方法来降低测量误差，其测试区别于传统的单次测量，且测量效率较低。导致测量困难的本质原因是在恶劣的浪涌及大风等条件下，测站平台会发生晃动致使全站仪垂直角变化达数十秒甚至数分，如果能开发一套组合测站平台不受浪涌及大风等环境干扰，则就可像陆地上的测量一样，采用单次测量即可达到较高的测量精度要求。

发明内容

本发明提供了一种浪涌条件下的组合式稳定平台及应用，目的在于提供一种能够实现海中测量，提高恶劣浪涌条件下的长距测量精度和效率，实现海中桥墩控制点高程的精确传递的组合测站平台及应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种浪涌条件下的组合式稳定平台，包括外部支撑体系、内部支撑体系和测站平台；所述的外部支撑体系至少由一个上部敞口且中空的外部支撑构件构成，所述的内部支撑体系至少由一个内部支撑构件构成；所述内部支撑构件设置在外部支撑构件内，内部支撑构件的上端头延伸至外部支撑构件上端的端面外，内部支撑构件外侧壁与外部支撑构件内侧壁之间有间隙；所述测站平台固定连接在内部支撑构件上表面。

所述的相邻外部支撑构件上部之间通过水平设置的横向支撑固定连接。

所述的内部支撑构件外侧壁与外部支撑构件内侧壁之间的间隙大于浪涌条件下外部支撑构件发生晃动的幅度。

所述的内部支撑构件为实心圆柱体或空心圆管；所述外部支撑构件为空心圆管。

所述的内部支撑构件的上端头延伸至外部支撑构件上端的端面外0.3～0.6m。

所述的内部支撑构件的上端头延伸至外部支撑构件上端的端面外0.5m。

所述的外部支撑构件和内部支撑构件均设置有三个；所述三个内部支撑构件分别设置在三个外部支撑构件内；所述测站平台水平固定连接在三个内部支撑构件的上表面上。

所述的三个外部支撑构件呈等边三角形布设。

一种浪涌条件下的组合式稳定平台的应用，将测量用的测量仪器设置在浪涌条件下的组合式稳定平台的测站平台上表面。

有益效果：

(1)本发明能够实现浪涌条件下平台的稳定，能够在平台上进行稳定性的操作，尤其将测量仪器设置在不受浪涌影响的内部支撑构件上表面的测站平台上，能够将海上浪涌条件下的测量转化为稳固的工作基点。

(2)本发明采用在进行测量时，单次测量即可达到较高的测量精度要求，大大提高恶劣浪涌条件下的长距测量精度和效率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立面布置示意图；

图2为本发明的平面布置示意图；

图3为本发明的简易组合测站示意图；

图4为现有技术全站仪测试示意图。

图中：1-外部支撑体系；2-内部支撑体系；3-测站平台；4-测量仪器；5-横向支撑；6-外部支撑构件；7-内部支撑构件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

根据图1-图3所示的一种浪涌条件下的组合式稳定平台，包括外部支撑体系1、内部支撑体系2和测站平台3；所述的外部支撑体系1至少由一个上部敞口且中空的外部支撑构件6构成，所述的内部支撑体系2至少由一个内部支撑构件7构成；所述内部支撑构件7设置在外部支撑构件6内，内部支撑构件7的上端头延伸至外部支撑构件6上端的端面外，内部支撑构件7外侧壁与外部支撑构件6内侧壁之间有间隙；所述测站平台3固定连接在内部支撑构件7上表面。

在实际使用时，将外部支撑构件6下端和内部支撑构件7下端深入海床，内部支撑构件7下端较外部支撑构件6深入海床更深，内部支撑构件7上端高出外部支撑构件6，测站平台3与内部支撑构件7固结。

外部支撑体系1承受浪涌直接作用，内部支撑体系2不受浪涌作用而起支撑测站平台3的作用，在平台上能够进行相应的稳定性要求的操作。用于测量时，将测量仪器4架设在测站平台3上即可。

外部支撑构件6为空心结构，内部支撑体系2设置在外部支撑构件6的空心内，外部支撑体系1和内部支撑体系2在受力上互相独立。内部支撑体系2在顶部与测站平台连接成整体，增大了整体受力刚度。

外部支撑体系1在浪涌条件下发生晃动，由于内部支撑构件7外侧壁与外部支撑构件6内侧壁之间设置有间隙，即使在浪涌条件下外部支撑构件6与内部支撑构件7不发生碰触。

本发明将测量仪器4设置在不受浪涌影响的内部支撑体系2的内部支撑构件7上表面的测站平台3上，能够将海上浪涌条件下的测量转化为类似平稳陆地上的稳固工作基点。本发明采用单次测量即可达到较高的测量精度要求，大大提高恶劣浪涌条件下的长距测量精度和效率。

发明的平台也可以用于浪涌条件下的其他稳定性操作平台使用。

实施例二：

根据图1和图2所示的一种浪涌条件下的组合式稳定平台，与实施例二不同之处在于：所述的相邻外部支撑构件6上部之间通过水平设置的横向支撑5固定连接。

在实际使用时，外部支撑构件6在顶部区域设置横向支撑5，使得外部支撑构件6之间整体受力，增大了外部支撑体系1的刚度，减小其在浪涌作用下的变形，从而减小外部支撑体系1在浪涌情况下的晃动幅度。

实施例三：

根据图1-图3所示的一种浪涌条件下的组合式稳定平台，与实施例一不同之处在于：所述的内部支撑构件7外侧壁与外部支撑构件6内侧壁之间的间隙大于浪涌条件下外部支撑构件6发生晃动的幅度。

在实际使用时，外部支撑构件6在浪涌条件下发生晃动，晃动的幅度小于内部支撑构件7外侧壁与外部支撑构件6内侧壁之间的间隙距离，即在浪涌条件下外部支撑构件6与内部支撑构件7不发生碰触，保证了测量仪器4始终处于平稳状态。

实施例四：

根据图1-图3所示的一种浪涌条件下的组合式稳定平台，与实施例一不同之处在于：所述的内部支撑构件7为实心圆柱体或空心圆管；所述外部支撑构件6为空心圆管。

在实际使用时，所述外部支撑构件6为中空的圆柱体不仅方便内部支撑构件7的设置，而且能够减小浪涌对外部支撑构件6的作用力。内部支撑构件7采用本技术方案，能够保证与外部支撑构件6很好的配合，实现测量仪器4的稳定测量。

在具体应用时，内部支撑构件7可以采用钢管或砼体等多种形式构成，外部支撑构件6可以采用空心钢管等多种形式构成。

实施例五：

根据图1和图3所示的一种浪涌条件下的组合式稳定平台，与实施例一不同之处在于：所述的内部支撑构件7的上端端头延伸至外部支撑构件6上端端头外0.3～0.6m。

进一步的，所述的内部支撑构件7的上端端头延伸至外部支撑构件6上端端头外0.5m。

在实际使用时，内部支撑构件7采用本技术方案，使得内部支撑构件7上设置的测站平台免受浪涌的影响，并且便于测量仪器4的观察，保证测试的精度。

实施例六：

根据图1和图2所示的一种浪涌条件下的组合式稳定平台，与实施例一不同之处在于：所述的外部支撑构件6和内部支撑构件7均设置有三个；所述三个内部支撑构件7分别设置在三个外部支撑构件6内；所述测站平台3水平固定连接在三个内部支撑构件7的上表面上。

进一步的，所述的三个外部支撑构件6呈等边三角形布设。

在实际使用时采用本技术方案，使得组合测站平台都稳定性更好，保证了测试的精度。

实施例七：

根据图1和图3所示的一种浪涌条件下的组合式稳定平台的应用，将测量用的测量仪器4设置在浪涌条件下的组合式稳定平台的测站平台3上表面。

在实际使用时，本发明将测量仪器4设置在不受浪涌影响的内部支撑体系2上表面的测站平台3上，能够将海上浪涌条件下的测量转化为陆地上稳固的工作基点。本发明采用单次测量即可达到较高的测量精度要求，大大提高恶劣浪涌条件下的长距测量精度和效率。

进一步的，测量仪器4设置在测站平台3上表面的中心。

测量仪器4设置在测站平台3上表面的中心，能够较好的保证测量仪器4在测量过程中不受外部浪涌影响，始终处于静止，从而保证测试的精度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种浪涌条件下的组合式稳定平台，其特征在于：包括外部支撑体系(1)、内部支撑体系(2)和测站平台(3)；所述的外部支撑体系(1)至少由一个上部敞口且中空的外部支撑构件(6)构成，所述的内部支撑体系(2)至少由一个内部支撑构件(7)构成；所述内部支撑构件(7)设置在外部支撑构件(6)内，内部支撑构件(7)的上端头延伸至外部支撑构件(6)上端的端面外，内部支撑构件(7)外侧壁与外部支撑构件(6)内侧壁之间有间隙；所述测站平台(3)固定连接在内部支撑构件(7)上表面。

2.如权利要求1所述的一种浪涌条件下的组合式稳定平台，其特征在于：所述的相邻外部支撑构件(6)上部之间通过水平设置的横向支撑(5)固定连接。

3.如权利要求1所述的一种浪涌条件下的组合式稳定平台，其特征在于：所述的内部支撑构件(7)外侧壁与外部支撑构件(6)内侧壁之间的间隙大于浪涌条件下外部支撑构件(6)发生晃动的幅度。

4.如权利要求1所述的一种浪涌条件下的组合式稳定平台，其特征在于：所述的内部支撑构件(7)为实心圆柱体或空心圆管；所述外部支撑构件(6)为空心圆管。

5.如权利要求1所述的一种浪涌条件下的组合式稳定平台，其特征在于：所述的内部支撑构件(7)的上端头延伸至外部支撑构件(6)上端的端面外0.3～0.6m。

6.如权利要求5所述的一种浪涌条件下的组合式稳定平台，其特征在于：所述的内部支撑构件(7)的上端头延伸至外部支撑构件(6)上端的端面外0.5m。

7.如权利要求1所述的一种浪涌条件下的组合式稳定平台，其特征在于：所述的外部支撑构件(6)和内部支撑构件(7)均设置有三个；所述三个内部支撑构件(7)分别设置在三个外部支撑构件(6)内；所述测站平台(3)水平固定连接在三个内部支撑构件(7)的上表面上。

8.如权利要求7所述的一种浪涌条件下的组合式稳定平台，其特征在于：所述的三个外部支撑构件(6)呈等边三角形布设。

9.一种浪涌条件下的组合式稳定平台的应用，其特征在于：将测量用的测量仪器(4)设置在浪涌条件下的组合式稳定平台的测站平台(3)上表面。

Images